Установка мостового крана при проектировании завода тяжелого машиностроения: параметры и компоновка

На крупных машиностроительных заводах краны являются необходимым оборудованием для обработки материалов. Распространенные типы включают мостовые краны, козловые краны, полукозловые краны, подвесные краны, и настенные краны. В цехах окончательной сборки, где заготовки большие и тяжелые, краны могут иметь грузоподъемность более 100 тонн и высоту взлетно-посадочной полосы более десяти метров. После определения номинальной нагрузки, высоты взлетно-посадочной полосы и пролета они напрямую влияют на производительность и стоимость строительства. Поэтому правильная настройка крана имеет решающее значение для удовлетворения производственных потребностей, поддержки будущих стратегий производства, контроля затрат на завод и обеспечения безопасности. В этой статье обсуждается, как разумно настроить краны при проектировании крупных машиностроительных заводов.

Определение основных параметров крана

К основным параметрам крана относятся номинальная грузоподъемность, высота подкранового пути (высота подъема), пролет и класс грузоподъемности.

Номинальная грузоподъемность

Это относится к максимальному общему весу, который кран может поднять, включая любые съемные подъемные устройства (или навесные устройства). При проектировании завода важно понимать, какой самый тяжелый продукт или компонент необходимо поднять, и учитывать возможные будущие увеличения размера продукта из-за тенденций в отрасли. Поскольку грузоподъемность крана ограничивает максимальный размер продукта на заводе, следует предусмотреть запас для потенциального роста. Также важно не упускать из виду вес самого подъемного устройства. В целях безопасности общий поднятый вес не должен превышать номинальную грузоподъемность крана.

Пролет крана

Пролет — это горизонтальное расстояние между центрами рельсов подкранового пути, по которым движется кран. Он определяется шириной цеха, которая, в свою очередь, зависит от размера продукции, пространства, необходимого для работы, и маневрирования. В крупных машиностроительных цехах распространены пролеты 30 м или 36 м. Пролет крана обычно равен ширине цеха минус 1,5 м. Для двухъярусных крановых установок верхний пролет крана должен соответствовать структурной конструкции здания.

Высота взлетно-посадочной полосы (высота пути)

Высота подкранового пути относится к максимально необходимой высоте крюка, которая зависит от того, насколько высоко должен быть поднят груз. Она рассчитывается на основе эксплуатационных потребностей. При проектировании необходимо учитывать размер самого большого изделия, а высоту подкранового пути определять по чертежам фасадов. Для крупных предметов в расчет необходимо включать и высоту самого подъемного устройства.

• H1 представляет собой чистую высоту подъема заготовки.
• H2 — высота заготовки.
• B обозначает ширину заготовки.
• H3 — высота подъемной траверсы или спредера.
• H4 — минимальное вертикальное расстояние между подъемным крюком и подъемной траверсой, определяемое углом наклона троса.
• H5 — максимальная высота, на которую может подняться крюк крана.
• H — максимальная высота подкранового пути.

Чистая высота подъема (H1) должна учитывать высоту, необходимую для перемещения заготовки на испытательную платформу или для погрузки на транспортное средство. Заготовка имеет высоту H2 и ширину B. Для обеспечения безопасности угол между тросами и горизонталью должен быть, как правило, не менее 60°, что определяет минимальную высоту троса между крюком и подъемным устройством (H4). Предельная высота рельса крана (H) может быть рассчитана как: H = H1 + H2 + H3 + H4 + H5. Проектная высота рельса крана цеха должна превышать этот предел.

Если используется двухъярусная крановая система, высота верхнего рельса крана также ограничена высотой нижнего рельса крана и размерами балки, и между балками двух кранов должен быть сохранен безопасный зазор. В больших цехах механической обработки, где оборудование высокое, зазор между нижней частью балки крана и верхней частью оборудования также должен учитываться при определении высоты рельса крана.

Определение рабочего назначения кранов

Рабочий режим кранов является ключевым понятием, которое отражает их эксплуатационные характеристики и служит важной основой для обеспечения безопасности кранов. Классификация рабочего режима крана основана на двух факторах на протяжении всего его проектного срока службы: частота использования и спектр нагрузки. Согласно этим критериям краны классифицируются на восемь классов режимов работы, от А1 до А8. В целом мостовые краны, используемые в цехах механической обработки и сборочных цехах механических заводов, попадают в класс режимов работы А5.

Разумная конфигурация и компоновка крана

В крупных цехах механической обработки и сборки помещения обычно просторные, а подъем заготовок происходит часто. Особенно в цехах сборки краны могут быть заняты в течение длительного времени из-за непрерывных подъемных операций. Поэтому конструкция часто включает несколько кранов. Продуманная конфигурация крана играет решающую роль в повышении эффективности производства, снижении эксплуатационных расходов и обеспечении эксплуатационной безопасности.

Во время окончательной сборки в крупномасштабном машиностроении большинство компонентов представляют собой детали малого и среднего размера, составляя примерно 70%–80% всех компонентов. Эти детали обычно весят от нескольких сотен килограммов до нескольких тонн или даже десятков тонн. Поскольку подъемные операции являются частыми и отнимают много времени, такие цеха обычно используют двухъярусные крановые системы. Мелкие и средние детали в основном обрабатываются кранами нижнего уровня, в то время как крупные детали или целые машины поднимаются кранами верхнего уровня.

Краны нижнего уровня обычно имеют грузоподъемность не более 50 тонн, большинство из них 32 тонны или меньше. Количество кранов обычно устанавливается из расчета один кран на 50–60 метров длины цеха. Однако, если краны часто используются или частота подъема высокая, в определенных зонах можно установить больше небольших кранов (10 тонн или меньше). Доступны различные типы небольших кранов, такие как однобалочные краны, полукозловые краны, настенные консольные краны, и отдельно стоящие стреловые краны. Среди них консольные краны с настенным передвижением особенно популярны в крупных машиностроительных цехах из-за своей гибкости, отсутствия препятствий на полу и отсутствия помех для кранов верхнего уровня.

Однако слишком большое количество кранов на одном пути может мешать друг другу и снижать эффективность работы, поэтому крайне важно разумно определить количество кранов.

Для кранов верхнего уровня обычно устанавливается один кран большой грузоподъемности, способный поднимать более 100 тонн или даже несколько сотен тонн, а также один кран меньшей грузоподъемности на 1-2 уровня ниже. Поскольку эти краны большой грузоподъемности дороги и имеют высокие эксплуатационные расходы, их количество должно строго контролироваться.

В реальном производстве по возможности следует отдавать приоритет кранам меньшей высоты и вместо кранов большой грузоподъемности следует использовать краны меньшей грузоподъемности.

Установка крана для переворачивания больших заготовок

В крупных машиностроительных цехах часто требуется переворачивать тяжелые и крупные заготовки. Чтобы избежать резких ударов во время процесса, которые могут повлиять на кран и здание, можно использовать кран с двумя тележками. Это означает, что один кран оснащен двумя тележками, имеющими одинаковую грузоподъемность, при этом общая грузоподъемность крана остается неизменной.

Во время работы две тележки вместе поднимают заготовку на определенную высоту. Затем тележка 1 медленно опускается, пока заготовка не станет вертикальной. Затем тележка 2 поворачивает заготовку на 180 градусов в воздухе. После этого тележка 1 поднимает заготовку обратно в горизонтальное положение. Наконец, обе тележки медленно опускают заготовку, чтобы завершить переворачивание.

Заключение

На крупных машиностроительных заводах цеха окончательной сборки обходятся дорого из-за высокотоннажных кранов и высоких зданий. Тоннаж крана и высота рельсов во многом определяют как стоимость цеха, так и максимальный размер продукции, которую может обработать завод.

Хорошо спроектированная установка крана обеспечивает бесперебойное производство и безопасную эксплуатацию. Поэтому проектирование цеха должно соответствовать планам разработки продукции, определять наибольший размер заготовки и использовать тщательные расчеты для выбора подходящей конфигурации крана.

Синди

Ватсап: +86-19137386654

Электронная почта: cindywang@hndfcrane.com

Меня зовут Синди, у меня 10-летний опыт работы в крановой отрасли, и я накопила огромный профессиональный опыт. Я выбрала удовлетворяющие требованиям краны для более чем 500 клиентов. Если у вас есть какие-либо потребности или вопросы о кранах, пожалуйста, свяжитесь со мной, я использую свои знания и практический опыт, чтобы помочь вам решить проблему!